玻璃熔制的工艺与注意事项

玻璃的熔制工艺是生产玻璃过程中最为关键的一环，其目的是将配合料经过高温加热，形成均匀的无气泡（即把气泡、条纹和结石缺陷减少到容许的限度），并符合成型要求的玻璃液。玻璃熔制是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理的、化学的、物理化学的变化和反应。通过这些变化和反应，使均匀混合的配料形成复杂的熔融物即玻璃液。

玻璃的熔制是在耐火砖砌筑的玻璃池窑里进行，先将炉窑加热至1250～1300℃，加入碎玻璃使壁上覆上一层熔化的玻璃粘液，然后将制备的粉料逐渐送入炉窑，缓慢加热至1450～1500℃，使玻璃配合料熔融成无固体颗粒的玻璃液，此时进行热分解产生的SO₃、SO₂、CO₂及化学结晶水等气体挥发，初期为液相和其熔体的形成以及固相反应和固相溶解等一系列物理和物理化学反应。玻璃在熔制过程中形成硅酸盐熔液，在澄清剂作用下，使玻璃液排出气体夹杂物，进行澄清和匀化，最后将玻璃液放入冷却池中冷却。玻璃熔制除温度外还取决于配合料的组成、颗粒大小、混合均匀度、助熔剂的选用以及碎玻璃加入量等因素。

以上熔制过程，大致分为五个阶段：硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却。

（1）硅酸盐形成 在很大程度上是在固体状态下进行的，配合料中的各组分在加热中经过一系列的物理和化学变化，结束了主要的固相反应，大部分气态产物逸散。到达一阶段结束时，配合料变成了由硅酸盐和SiO₂组成的不透明烧结物。对于普通的硅酸盐玻璃，这一阶段约在800～900℃时基本结束。

（2）玻璃形成 烧结物继续加热时即开始熔融。易熔的低共熔混合物首先开始熔化，原先形成的硅酸盐与SiO₂相互扩散与溶解。这一阶段结束时，烧结物变成了透明体，再没有未起反应的配合料颗粒。但此时的玻璃带有大量的气泡、条纹，在玻璃液的化学成分上是不均匀的。对于普通的玻璃——钠钙玻璃而言，此阶段于1200℃左右结束。(www.xing528.com)

（3）玻璃液的澄清 玻璃液继续加热，其粘度进一步降低，并放出玻璃中的气体，到可见气泡基本排除。对通常的钠钙玻璃而言，其澄清温度为1400～1500℃，粘度为10Pa·s。

（4）玻璃的均化 当玻璃液长时间处于高温，其化学组成就趋向均化。玻璃液中的条纹由于扩散、溶解而清除。熔制普通玻璃时，均化可在低于澄清温度下完成。

（5）玻璃液的冷却 将已澄清和均化的玻璃液降温，使玻璃液具有成型所需的粘度，在冷却阶段，应以不损坏玻璃的质量为前提。

玻璃熔制过程的五个阶段，互不相同、各有特点，但又彼此密切联系和相互影响。在实际熔制过程中，常常是同时进行或交错进行的。熔制的五个阶段，在熔炉中是在不同空间，同一时间内进行。在坩埚炉中是在同一空间不同时间内进行。